脳疾患標本資源解析学分野
Dept. of Pathology Neuroscience
教授（兼）
Prof.柿田 明美
KAKITA Akiyoshi分子神経疾患資源解析学分野
Dept. of Molecular Neuroscience
助教
Assist. Prof.石原 智彦
ISHIHARA Tomohiko特任准教授
Specially Appointed Assoc. Prof.横関 明男
YOKOSEKI Akio特任助手
Specially Appointed Assistant西澤智恵子
NISHIZAWA Chiekoプロジェクト研究分野
Dept. of Project Programs
准教授
Assoc. Prof.鷲山 和雄
WASHIYAMA Kazuo助教
Assist. Prof.棗田 学
NATSUMEDA Manabu■
診療科
（医歯学総合病院に属する）
Clinical Divisions (Medical Hospital)
脳神経外科
Dept. of Neurosurgery
科長（併）
Head藤井 幸彦
FUJII Yukihiko講師
Lecturer長谷川 仁
HASEGAWA Hitoshi助教
Assist. Prof.吉村 淳一
YOSHIMURA Junichi同
Assist. Prof.菊池 文平
KIKUCHI Bunpei同
Assist. Prof.中村 公彦
NAKAMURA Kimihiko特任助教
Specially Appointed Assist. Prof.塚本 佳広
TSUKAMOTO Yoshihiro同
Specially Appointed Assist. Prof.本橋 邦夫
MOTOHASHI Kunio特任助手
Specially Appointed Assistant相場恵美子
AIBA Emiko神経内科
Dept. of Neurology
科長（併）
Head小野寺 理
ONODERA Osamu講師
Lecturer河内 泉
KAWACHI Izumi助教
Assist. Prof.高橋 哲哉
TAKAHASHI Tetsuya同
Assist. Prof.金澤 雅人
KANAZAWA Masato同
Assist. Prof.堅田 慎一
KATADA Shinichi特任助教
Specially Appointed Assist. Prof.佐治 越爾
SAJI Etsuji同
Specially Appointed Assist. Prof.徳武 孝允
TOKUTAKE Takayoshi同
Specially Appointed Assist. Prof.須貝 章弘
SUGAI Akihiro■
脳研究所
Brain Research Institute
客員教授
Visiting Professorイングリッド・クウィー
Ingrid L. KweeProfessor of Neurology, University of California, Davis
客員教授
Visiting Professor高 旭
Gao Xuフェロー
Fellow桑野 良三
KUWANO Ryozo同
Fellow横山 峯介
YOKOYAMA Minesuke同
Fellow西澤 正豊
NISHIZAWA Masatoyo■
超域学術院
Center for Transdisciplinary Research
脳病態解析分野（テニュアトラック）
Dept. of Neuroscience of Disease
准教授
Tenure-track Assoc. Prof.松井 秀彰
MATSUI Hideaki助教
Tenure-track Assist. Prof.杉江 淳
SUGIE Atsushi事務部
Administration Office
医歯学系脳研究所事務室
事務部長
Head冨井 直人
TOMII Naoto事務室長
Chief近藤 正一
KONDO Shoichi庶務係長
Chief of General Affairs Section佐藤 等
SATO Hitoshi会計係長
Chief of Accounting Section菅瀬 史亮
SUGASE Fumiaki共同利用係長
Chief of Joint Usage Section吉田 一昭
YOSHIDA Kazuaki特任専門職員
Project Specialist山田 梓
YAMADA Azusa抗酸化剤は脳内上 皮成長因子（EGFR） シグナルを阻害する とともに精神病モデ ル動物の認知行動 障害の発症や病態 を改善しうる。 大脳皮質神経細胞初代培養 系で再現されたぺリニュー ラルネット 緑） MAP2抗体で染色さ れる神経細胞 橙） WFAレクチンで染色 されるぺリニューラル ネット
那波 宏之
教授
〈略歴〉 1986年 京都大学大学院医学博士修了 1986年 Calf Inst Technologyポスドク 1989年 京都大学医学部助手、助教授 1991年 Cold Spring Harbor Lab主任研究員
1994年 新潟大学 脳研究所 教授 〈業績例〉
Kato T, et al. Transient exposure of neonatal mice to neuregulin-1 r e s u l t s i n h y p e r d o p a m i n e r g i c states in adulthood: implication in neurodevelopmental hypothesis for schizophrenia. Mol Psychiatry 16:307-320 (2011)
脳内の神経細胞やグリア細胞は、神経伝達物質のような物質だ
けではなく、神経栄養因子やサイトカインと呼ばれている生理活
性蛋白を介した細胞間相互作用を通して脳の恒常性を保ってい
ます。我々の研究室の最終目標は、これらの生理活性蛋白がど
のように脳の発達を制御し、また脳機能を障害してしまうかとい
う疑問を解明することにあります。我々はこれまで以下の3つの
プロジェクトを実施して、多くの成果を上げています。その主な
プロジェクトは（１）生理活性蛋白によって駆動される細胞内シグ
ナル分子の挙動とその細胞機能（BDNF、mTOR、S6 kinase、
AMPKなど）の解明、（２）生理活性蛋白による脳内モノアミン
神経の発達制御や機能調節（GDNF、EGF、NRG1、EGFR、
ErbB4)機構の分析、（3）統合失調症の分子病理学と回路制御
学、及びその動物モデリング（行動学的幻覚再現、事象関連電
位、社会行動変化の生理学）の実施です。現在、我々は分子生
物学的、組織化学的手段や電気生理学的、行動学的機器、全て
を駆使してこれらの研究を遂行しています。今後、これらの研究
結果が統合失調症、自閉症などの発達性脳疾患の解明に繋がる
とともに、新薬開発のシーズとなることを期待しています。
Neurons and glial cells communicate to each other not only via neurotransmitters but also using various bioactive proteins, namely neurotrophic factors and cytokines. Our long-term objective is to elucidate the molecular and pathologic mechanisms of how these bioactive proteins regulate brain development or perturb neural functions. Our efforts have been paid to the following projects: (1) the specificity and functionality of the intracellular signaling driven by these bioactive proteins (BDNF, mTOR, S6 kinase, AMPK), (2) the cytokine-dependent regulation of monoaminergic development and function (GDNF, EGF, NRG1, EGFR, ErbB4), and (3) the molecular and system neuropathology of schizophrenia and its animal modeling (hallucination, auditory-evoked potential, social withdrawal). Currently we are addressing these questions employing all types of biological approaches including molecular genetic, biochemical, cell biological, electrophysiological, pharmacological, and behavioral tools and techniques. We hope these studies will lead to the understanding of how these bioactive factors control the onset and progression of developmental brain diseases such as schizophrenia, autism, which might hint at developing new drugs.
分子神経生物学分野
Department of Molecular Neurobiology
研究活動／基礎神経科学部門
神経栄養因子、
サイトカインの
脳神経作用を
研究しています。
フラビン蛋白蛍光イメージ ングでマウス１次視覚野（Ｖ １、上右）と２次視覚野（Ｖ ２、上左）の活動を別々に 記録できます。さらにそれ ぞれのニューロン活動を２ 光子イメージングで詳細に 解析できます。 麻酔したマウスの大脳皮 質感覚野を解析すると、 音刺激に対して聴覚野 が、視覚刺激に対して視 覚野が、皮膚刺激に対し て体性感覚野が応答しま す。これらの領域は、意 識のない麻酔下では刺激 に応じない、高次連合野 に取り囲まれています。
澁木 克栄
教授
〈略歴〉 1978年 東京大学医学部医学科卒業 1981年 自治医科大学助手 1985年 同 講師 1989年 理化学研究所国際 フロンティア研究員 1993年 新潟大学 脳研究所 教授 〈業績例〉Yoshitake K, et al. Visual map shifts based on whisker-guided cues in the young mouse visual cortex. Cell Reports, 5: 1365-1374 (2013)
マウスの頭蓋骨はうすく透明で、酸素代謝を反映するフラビン蛋
白蛍光を用いると、大脳皮質の活動を容易に可視化できます。
特に、聴覚野・視覚野・体性感覚野といった一次感覚野の活動を
解析するのは容易であり、我々はこのメリットを生かして詳細な機
能構築や経験依存的可塑性を研究しています。このとき気になる
のは、聴覚野・視覚野・体性感覚野の間に存在する領域、即ち
連合野です。連合野は昔から研究されてきましたが、マウス連合
野の機能は、殆ど判っていません。連合野ニューロンは、様々な
刺激に対して応答するので、情報の連合（統合）をしているのでは
ないかと推測されます。また刺激提示後にも活動し、何らかの短
期記憶に関与しているように見えます。実は情報の統合と短期記
憶は意識の重要な要素であり、連合野が意識と深く結びついてい
る可能性は非常に強いのです。しかし意識の研究に、仮説検証
型の科学研究の枠組みを当て嵌めるのは、簡単ではありません。
我々は短期記憶と情報の統合が同時にかつ特異的に障害された
遺伝子改変マウスを用い、仮説検証型のマウス意識研究に挑戦し
ています。
The skull of mice is thin and transparent. Therefore, cortical activities are easily visualized using endogenous flavoprotein fluorescence signals reflecting the activity-dependent changes in oxidative metabolism in mice. We are investigating cortical activities in the auditory, visual and somatosensory cortices using this technique. However, there are higher association cortices between these primary sensory areas, and their functions are largely unknown in mice. In general, neurons in the association cortices respond to various stimuli, and therefore, may be involved in association (integration) of information. Another point is that some neural activities in the association cortices can be maintained after stimulus offset, suggesting that they are related to certain types of term memory. Integration of information and short-term memory are important elements of consciousness, so that the associative cortices are likely related to consciousness. Generally speaking, consciousness research is not easy in the framework of falsifiable scientific studies in mice. Fortunately, we have found a particular strain of mice that exhibit specific and simultaneous impairment of sensory integration and short-term memory. Using these mice, we are now challenging to investigate the neural mechanisms of consciousness in the framework of falsifiable scientific studies.
システム脳生理学分野
Dept. of Neurophysiology
研究活動／基礎神経科学部門
大脳皮質の感覚野から
連合野へ、さらに連合野の
機能としての意識へ。
（左上）当分野で樹立されたC57BL/6N系マウスES細胞であるRENKA細胞。 （左下）マイクロインジェクション法によるキメラマウス作製。ICRマウス8細胞 胚中にわずか数個のES細胞を注入することで、全細胞がES細胞由来のマウス （100%キメラマウス）が作製可能です。（右）作製されたキメラマウス。毛色が 黒色に近いほどES細胞に由来する細胞の比率が高くなります。右端の黒色マ ウスは100%キメラマウスです。 当分野で樹立されたSD系統ラットES細胞より作製された遺伝子改変ラット。 （右）マイクロインジェクション法により作製されたキメララットと野生型ラット との交配により得られた3頭の産仔。（左）全身性に蛍光タンパクVenusを発現 するベクターを導入したES細胞由来の遺伝子を有する1頭が黄緑色に光ってい ます。﨑村 建司
教授
〈略歴〉 島根県大田市 出身、 1982年 新潟大学大学院医学研究科博士課程修了 （脳研究所神経薬理学部門 高橋康夫教授） 1983年 新潟大学脳研究所 神経薬理学部門助手 1991年 新潟大学脳研究所 神経薬理学部門助教授 1996年 新潟大学脳研究所 細胞神経生物学分野教授 脳の機能を分子レベルで理解したいという思いから､ 生化学、分子生物学、発生工学と研究分野を広げて きた。脳機能を解析できる動物モデルを系統的に作製 し、少しでもゴールに近づきたいと思っています。 〈業績例〉Watanabe-Iida I, Konno K, Akashi K, Abe M, Natsume R, Watanabe M, Sakimura K. Determination of kainate receptor subunit ratios in mouse brain using novel chimeric protein standards. J Neurochem. 136(2):295-305.（2015）
当分野の研究目的は、記憶・学習など脳高次機能の分子機序を
解明することであり、そのために分子生物学および発生工学の手
法を用いて研究を進めています。中枢神経系を構成する神経細
胞はシナプスという構造を介して情報を伝達しますが、当分野で
は、シナプスに存在し神経伝達や可塑性発現への関与が示唆さ
れている分子に焦点を絞り解析を進めています。脳機能解析に適
したC57BL/6N系マウスES細胞を用いた標的遺伝子組換え法に
より、当該分子を欠損あるいは改変したマウスを作出し、これら
の遺伝子改変動物の表現型を行動学的、組織学的、生化学的、
電気生理学的手法や、新規開発された最先端の技術を駆使して
解析することで、各分子が担っている生理機能を個体レベルで明
らかにしています。また、神経疾患に関連する遺伝子を標的とし
て、ヒト神経疾患モデル動物の開発とその解析も行っています。
近年、マウスと比較して非常に困難であると考えられてきたラット
胚性幹細胞の樹立と遺伝子改変ラット作製にも成功し、さらにゲ
ノム編集技術を適用することで、より洗練された遺伝子改変動物
作製技術の開発を遂行しています。さらに、遺伝子改変動物作
製に関わる技術者の育成にも力を入れています。
Our research efforts are focused on understanding of molecular mechanisms of higher brain functions such as learning and memory. Making good use of current methods in molecular biology and developmental engineering, we are now engaged in the following projects: 1) functional assay of neurotransmitter receptors and related molecules with gene-targeting techniques, 2) generation and analysis of animal models for human nervous diseases, 3) establishment of germ line-competent embryonic stem cells derived from rat embryos, and 4) development of basic methods for generation of gene-modified animals using gene-editing technology.
細胞神経生物学分野
Dept. of Cellular Neurobiology
研究活動／基礎神経科学部門
脳高次機能を担う
分子機構を遺伝子改変
動物から解明します。
筋萎縮性側索硬化症の脊髄前角に おけるTDP-43の蓄積過程。 変異型αシヌクレイン遺伝子導入マウス海馬におけるシナプスタンパク質 （Synaptophysin）とユビキチン関連タンパク質（NUB1）の共存。
種々の神経疾患剖検例の病理学的検索から得られる知見を研究
の基盤としています。特に神経変性疾患の多くは、異常なタンパ
ク質が脳内に蓄積するタンパク質蓄積病であり、その進行を遅
延・阻止する治療法は確立していません。これまで、レビー小体
病および多系統萎縮症では細胞内のタンパク質分解系、特にオー
トファジーの機能障害が認められることを報告してきました。オー
トファジーの活性化や適切な制御によって神経細胞内の異常タン
パク質の蓄積が抑制できれば、他の神経変性疾患の類似病態（ア
ルツハイマー病におけるタウの蓄積、筋萎縮性側索硬化症・前頭
側頭葉変性症におけるTDP-43の蓄積）にも治療効果が発揮でき
る可能性があります。さらに、多系統萎縮症のモデル動物を作成
し解析を進めています。
現在の主な研究テーマは以下です。
１．パーキンソン病と多系統萎縮症における封入体形成メカニズム
２．認知症における神経細胞変性と蓄積物質
３．グリア細胞の機能と各種病態における変化
４．遺伝子改変モデル動物を用いた病態解析
Our research activities are generally based on morphological observation of central and peripheral nervous systems of patients suffering from various neurological diseases. Abnormal accumulation of protein in neurons and glial cells is a histological hallmark of neurodegenerative disorders. The goals of our research are to elucidate molecular mechanisms of neurodegenerative movement disorders as well as of dementing disorders and to develop novel therapeutics for these intractable diseases. We are currently focusing to determine the molecular mechanism of autophagy and inclusion body formation in neurodegenerative diseases, including Parkinson’s disease and related disorders. We are also developing animal models of multiple system atrophy.
The main topics of our current researches are as follows:
1. Mechanism of inclusion body formation in Lewy body disease and multiple system atrophy
2. Abnormal protein aggregation in dementing disorders 3. Alteration of glial cells in various pathological conditions
4. Pathological, biochemical and behavioral analysis of animal models of neurodegenerative disorders
分子病態学（客員）分野
Dept. of Molecular Pathology
研究活動／病態神経科学部門
形態と分子の両面から
神経変性疾患の病態に
迫ります。
アストロサイトにおけるタウ蛋白異常 蓄 積(リン酸 化タウ免 疫 染 色)。 新 規 タウオパチーであるGlobular glial tauopathy (GGT)では、アストロサイ ト胞体および突起近位部において小球 状のタウ陽性構造が連なり(a)、形態学 的に大脳皮質基底核変性症(b)、進行 性核上性麻痺(c)におけるタウ陽性構造 と区別されます。Fu YJ, et al. Acta Neuropathol 2010; 120: 21-32.高橋 均
教授
〈略歴〉 1979年 新潟大学医学部卒1981年 Albert Einstein College of Medicine リサーチフェロー 1991年 新潟大学 脳研究所 助教授 1995年 同 教授 2014年 新潟大学 理事・副学長、 脳研究所 教授（兼任） 〈業績例〉
Yokoyama Y, Toyoshima Y, Shiga A, et al. Pathological and clinical spectrum of progressive supranuclear palsy: with special reference to astrocytic tau pathology. Brain Pathol 26: 155-166, 2016
神経疾患の生検・剖検検体の診断をスタートとし、形態を重視し
た手法により病気のメカニズムを研究し、治療法の開発につなげ
ることを目指しています。診断、研究、学生教育のすべては脳疾
患標本資源解析学分野と共に行っています。
対象となる疾患は、系統変性疾患、発生異常・てんかん、加齢
性疾患、脳腫瘍、脳血管障害、脱髄性疾患など、神経系の疾患
全てが含まれます。生検例は脳腫瘍とてんかんの手術例を中心
に年間約400例、剖検例は約40-50例を診断しています。当研
究所神経内科学分野、脳神経外科学分野および関連施設の他、
全国から検体を受け付けています。
研究としては、免疫組織化学や電顕を駆使し、形態学を重視した
実践的な研究を行い、症例報告、原著論文を多数発表していま
す。こうした研究成果は新たな疾患概念や病態分類の提唱に結実
しています（下図参照）。さらに脳研究所内外との共同研究を重視
し、共同利用・共同研究拠点「脳神経病理資源活用の疾患病態共
同研究拠点」の中核分野として事業を展開しています。またナショ
ナルブレインバンクの中核施設として、臨床と基礎研究の架け橋
の役割を果たすことにより疾患の治療法を開発することを目指し
ています。
Mission: To expand our understanding of human diseases of the nervous system, by clinical service, education, and research. Clinical pathology: Over 400 surgical cases and 40 to 50 autopsy cases annually, from the Departments of Neurosurgery and Neurology, as well as from various other institutes in Japan.
Research: Clinical, translational, and basic science of human disorders of the nervous system, including neurodegenerative, developmental, infections, cerebrovascular, and immune-mediated diseases.
Education: Teach medial and graduate students, residents, and fellows.
病理学分野・デジタル病理学分野
Dept. of Pathology / Dept. of Digital Pathology
研究活動／病態神経科学部門
形態を重視した研究手
法により、神経疾患の
病態解明と治療法の開
発を目指します。
複数の病態に関わるプロ グラニュリンによる脳保 護カスケード プログラニュリンは、脳 虚血後、血管内皮増殖 因子（VEGF）を介した血 管保護効果、インターロ イキン10（IL-10）を介し た抗炎症作用、核蛋白 TDP-43を介した神経保 護効果を有します。 「多発性硬化症・視神経脊髄炎研究のハイライト」 視神経脊髄炎はアクアポリン4抗体を特徴とするアストロサイトパチーであり、 多発性硬化症とは異なる免疫病態で発症し、異なる神経変性病態を引き起こ すという特徴があります。
小野寺 理
教授
〈略歴〉 新潟大学大学院医学研究科卒業。大学院 より、神経疾患の分子遺伝学の研究に携 わる。米国デューク大学神経内科にて、脊 髄小脳変性症の分子病態の研究。 帰国 後、脊髄小脳変性症、筋萎縮性側索硬化 症、脳血管性認知症等の研究において、 厚生労働省研究班の主任、分担研究者等 を努める。平成20年、脊髄小脳変性症の 研究で日本神経学会賞受賞。平成21年、 脳血管性認知症の研究でチームとして学長 表彰。平成23年から、新潟大学脳研究所 分子神経疾患資源解析学分野教授、平成 28年4月より現職。 〈業績例〉Hara K, Shiga A, Fukutake T, et al. Association of HTRA1 Mutations and Familial Ischemic Cerebral Small-Vessel Disease. N. Engl. J. Med. 2009 Apr; 360(17):1729-39
本研究所は、基礎部門に臨床部門を併せ持つ日本で唯一の脳研
究所です。この特色を生かして、当教室は、脳研究所の各教室
と協力しながら、遺伝学的、生化学的、細胞生物学的、病理組
織学的な手法を駆使して、脳の疾患の克服を目標に研究に取り組
んでいます。これまで、水俣病やSMON病など社会に深く関わ
る疾患の原因究明をはじめ、神経難病を中心に様々な神経疾患
の原因解明と治療法の開発で成果を挙げてきました。一方で、多
くの神経内科医を輩出し、神経疾患の地域医療にも貢献していま
す。日常の臨床の中から見出された新たな発見が、大きな研究
成果に繋がっています。このように、私たちの研究成果は、多く
の患者さんと第一線で診療に当たる医療者の協力の上に成り立っ
ています。また、神経内科で扱う疾患は多様で、他の診療科と
の境界領域も多く、神経内科医には総合的な臨床力が求められ
ます。私たちの教室は、この能力を持つGeneral Neurologist
の育成に取り組みます。最先端の神経病態研究から、日々の神
経診療まで、幅広い分野でのスペシャリストの養成を可能とし、
世界の神経疾患の克服に向けた取り組みをリードする集団が私た
ちです。
The Niigata University Brain Research Institute possesses not only a basic neuroscience branch but also a clinical neuroscience branch: Departments of Neurology and Neurosurgery. Thus, the aim of our Institute is to overcome brain diseases. We study a wide variety of brain diseases by using genetic, biochemical, cell biological, histological, and imaging approaches, in collaboration with other departments in the Institute.
In the past 50 years, we have produced favorable results of clinical and basic research. In the beginning, we revealed Niigata Minamata and SMON diseases, which are caused by toxic reagents, making us to have profound connections with society. Up to now, we established entities of novel brain diseases and elucidated their etiologies and disease mechanisms by genetic, biochemical, and histological approaches. We have also educated a large number of neurologists. Careful observation of patients by the excellent neurologists brought us fruitful success in a new discovery. Our research is attributable to the support of patients and clinicians, and we will keep tight connection with them. Neurologists need comprehensive knowledge of medicine and a wide range of social skills including communication, leadership, and problem-solving skills. We actively train young doctors to acquire the knowledge and skills to become a specialist in various fields from a cutting-edge basic neuroscience to practical neurology. We are professional for brain diseases and will ensure the best possible support for our patients.
神経内科学分野
Dept. of Neurology
研究活動／臨床神経科学部門
General Neurologist
を育成し、神経疾患の
克服を目指します。
Figure 1 グリオーマ幹細胞はNestin（A.）及びMusashi（B.）を発現します。C. グリオーマ幹細胞株を Notch inhibitor（NI）及びAutophagy inhibitor（AI）で治療するとコロニー形成能は著しく 失われます。 Fig. 1) Figure legend Figure 1 Glioma stem-like cells expressing (A.) Nestin and (B.) Musashi. C. Colony formation is greatly inhibited by combination treatment with Notch inhibitor (NI) and autophagy inhibitor (AI) in glioma stem-like cells.藤井 幸彦
教授
〈略歴〉 1983年 新潟大学医学部医学科卒業 1987年 Wayne State大学留学 1992年 博士（医学）取得 1996年 新潟大学医学部附属病院・助手 1998年 新潟大学脳研究所・助教授 2006年 新潟大学脳研究所・教授 〈業績例〉Kurabe S, Itoh K, Nakada T, Fujii Y. Evidence for cerebellar motor functional reorganization in brain t u m o r p a t i e n t s : a n f M R I s t u d y . Neurosci Lett (in press).
新潟大学脳研究所脳神経外科学分野は、「我が国の脳神経外科
の父」と称される中田瑞穂先生が、日本で最初の脳神経外科独
立講座として1953年に開設され、これまで脳腫瘍、脳血管障
害、頭部外傷、機能外科といった分野の診療・研究において日
本をリードしてきました。全国の脳神経外科教室の中でも、脳研
究所という神経研究を専門とした基礎医学教室と自由に連携が取
れる環境で臨床・研究に当たることができることは大きな特色で
あります。臨床で生じた疑問から基礎研究が生まれ、また臨床に
フィードバックすることこそ、中田瑞穂先生が脳研究所設立当初
に立てられた構想そのものであり、私たちはそれを継承し、研究
結果を世界に向けて発信してゆく使命があり、現在も教室員一
同で新たな挑戦を続けています。現在取り組む研究課題としては、
（1）難病である悪性神経膠腫の治療法開発を目指して腫瘍幹細
胞やオートファジーを利用した研究（Fig.1）、（2）高難度の脳神経
外科手術を確実なものとする手術支援システム・教育トレーニン
グシステムの開発、（3）西新潟中央病院てんかんセンターと連携
したてんかんの病態解明に関する研究、などがあります。
Department of Neurosurgery, University of Niigata was founded by Professor Mizuho Nakata, “the father of Neurosurgery in Japan”, in 1953, becoming the first independent Department of Neurosurgery in Japan. Since then, the department has led the field of preclinical research and surgery for brain tumors, cerebral vascular disease, brain trauma, and functional surgery. Also, the department is unique in that it is affiliated with the Brain Research Institute, enabling collaboration with many basic neuroscience laboratories within the Institute. Answering clinical questions through basic research and using the results to improve clinical medicine, is precisely what Professor Nakata envisioned when he founded the Brain Research Institute. It is our obligation to carry on this spirit, and all staff is dedicated in discovering new insight into neurosurgical practice. The main research areas we are currently investigating include: (1) developing new treatment methods including manipulation autophagy and targeting of glioma stem cells to eradicate the deadly disease malignant glioma, (2) developing assistive surgical technology to enable accurate simulation for complex neurosurgery cases and education of young neurosurgeons, (3) collaboration with Nishi-Niigata Chuo National Hospital to elucidate the complex pathophysiology of epilepsy.
脳神経外科学分野
Dept. of Neurosurgery
研究活動／臨床神経科学部門
歴史ある土壌が、
先端医療を育みます。
五十嵐 博中
教授
（生体磁気共鳴学分野）
〈略歴〉 １９８４年 日本医科大学卒業 １９８４年 日本医科大学第二内科（神経内科） １９９１年 カリフォルニア大学ディビス校 神経内科 １９９４年 都立荏原病院 神経内科 ２００５年 新潟大学 脳研究所 統合脳機能研究センター 臨床機能脳神経学分野 助教授 ２００７年 同 准教授 ２０１１年 同 生体磁気共鳴学分野 教授 〈業績例〉 現在進行しているプロジェクトでは脳の水動態をテー マに、当センターの中田力特任教授が提唱した生体脳 の水分子の動態を無侵襲に評価するMRI測定法である JJVCPE法の実用化に成功し、これを用いて、脳組織 内の代謝産物等の不要物や有害物質の排泄にはグリ ア細胞に多く存在する水チャンネルであるアクアポリ ン4が関与すること(Neuroreport. 2014;25(1):39)、 アルツハイマー 病モデ ルマウス( N e u r o l R e s . 2014;36(12):1094) およびヒトのアルツハイマー病 症例(PLoS One.2015;10(5):e0123708)では排泄 効率が低下していることを突き止めました。この結果 をアルツハイマー病をはじめとした神経疾患の発症前 診断と先制医療に生かすべく研究を進めています。研究活動／統合脳機能研究センター
神経路画像 Tractography MRIの拡散テンソル解析により得られる固有ベクトルの情報から神経路を描出 するためのアルゴリズム出力の例。同時に施行されたfMRIにより同定される運 動性言語野（青）と感覚性言語野（緑）をつなぐ神経路（橙）探索の一例。 7T microscopy による老人班のMRI画像 皮髄境界（矢頭）で縁取られた皮質外套に、正常皮質構造とは全く異なる “black dot”の集簇を描出。白矢印は脳脊髄液腔。 脳形態のシミュレーション 熱対流を支配方程式とする数値シミュレーションの結果です。脳をひとつの 「系」として表現する理論モデルを構築するための重要な第一歩です。 遠隔医療用システムの一部ヒト特有の高次脳機能の解明には、ヒトそのものを対象とした検
索は必須です。言語機能の解明、抽象観念機能の解明などはそ
の良い例です。本分野は技術革新に伴って登場した多くの非侵襲
性検索法を駆使して、ヒト脳機能の解明を統合的に行うことを目
的とした分野です。脳神経科学、画像学、行動心理学等を広く
統合した研究・教育を担当しています。
ヒト脳機能解明の最終目的がヒト脳障害の機能回復法の解明にあ
ることに、議論の余地はありません。本分野はヒトを直接対象と
した検索が必須であるヒト脳機能解析学のうち、障害脳を対象と
した研究・教育を受け持つ臨床分野です。脳神経外科、神経内
科を中心とした既存の臨床分野と連帯して、脳機能障害と脳機能
再構築を対象とした教育・研究を担当しています。
量子理論の身近な応用である磁気共鳴は、多彩な脳機能検索法
を提供する応用性の高い学問として名高いものです。非侵襲性
検索法の技術開発は脳機能解析にとって不可欠な存在であり、ま
た、医学と物理工学との融合は、ヒト脳機能解明への適切なア
プローチを提供します。本分野は数理工学の最先端知識を駆使
して、ヒト脳機能の詳細解明を図る分野です。磁気共鳴の研究、
教育に加え、シミュレーションを中心としたヒト脳機能の非線形数
理解析の研究、教育を担当しています。
医学の急速な進歩は、その細分化と高度化による特定分野にお
ける専門医の偏在と空洞化を生みました。その対策として国際的
に進められているものが、医療実践のデジタル化とヴァーチャル
化を基盤としたデジタル医学です。本分野は、従来の臨床分野と
有機的な連携を保ちながら、デジタル医学の実践、研究、教育
を担当しています。
A final objective of human neuroscience is the elucidation of brain functional organization of human-specific brain functions, for example, language and abstract thinking. The Department of Integrated Neuroscience focuses on the research and education of physiological human brain function based on integrated applications of state-of-the-art, non-invasive technologies such as functional MRI, diffusion tensor analysis, and high density electrical mapping.
The ultimate purpose of clinical brain functional investigation is the development of effective methods for the functional restoration of patients who have sustained brain damage of various causes. The research and education of the Department of Functional Neurology and Neurosurgery, a newly established clinical department, concentrates on delineating the exact brain functional abnormalities associated with structural brain changes and functional brain reorganization. The approach is interdisciplinary and accomplished in close collaboration with previously established clinical departments.
Continuous technological development represents an indispensable component of the recent remarkable advancements in the state of our knowledge of human brain function. Magnetic resonance is a field which provides a number of versatile non-invasive methodologies applicable to the analysis of human specific brain function. The Department of Biological Magnetic Resonance focuses on the research, development and education of magnetic resonance technologies as well as the research and education of human brain function based on integrated knowledge of advanced engineering and non-linear computational analysis.
Rapid advancements of medical technology have dramatically increased the number of specialists required for the care of a single patient, and introduced the paradoxical situation where people in developed countries do not necessarily benefit from further medical advancements. One of the solutions is to take advantage of virtual-world technology. The Department of Digital Medicine focuses on the research, education, and technological development for creating an advanced virtual environment for medical practice.
脳機能解析学分野
Dept. of Integrated Neuroscience
臨床機能脳神経学分野
Dept. of Functional Neurology & Neurosurgery
生体磁気共鳴学分野
Dept. of Biological Magnetic Resonance
デジタル医学分野
Dept. of Digital Medicine
研究活動／統合脳機能研究センター
認 知 機 能スケー ルと血 液中デスモステロールの 相関。認知機能スケール （M M S E）が低下するに 従い、血漿中のデスモス テロールが低下します。 認知症性疾患のバイオリ ソース構築。全国の専門 医療機関と共同で高品質 の生体試料を収集し、管 理・活用しています。
池内 健
教授
〈略歴〉 1991年 新潟大学 医学部 卒業 2000年 新潟大学 大学院医学科博士課程修了 2000年-2003年 シカゴ大学 博士研究員 2003年 新潟大学 医歯学総合病院 助手 2004年 新潟大学 脳研究所 助手 2007年 新潟大学 脳研究所 助教 2007年-2008年 文部科学省 研究振興局 学術調査官（併任） 2011年 新潟大学 研究推進機構 超域学術院 准教授 2013年 新潟大学 脳研究所 教授 〈業績例〉 S a t o Y , B e r n i e r F , Y a m a n a k a Y , e t a l . P l a s m a Desmosterol is associated with longitudinal cognitive decline in Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring 1:67-74, 2015最近10年で認知症の病態機序の理解が進み、幾つかの治療薬
候補が開発されてきました。症候期の認知症患者さんを対象に
したこのような治療薬候補を用いた臨床治験が行われましたが、
期待された効果を示すことはできませんでした。神経変性とい
う長い期間をかけて発症にいたる病態を阻止するためには、発
症する前の段階を含めた早期診断を可能にするツールを開発し、
適切な時期に治療薬を開始することが必要です。そこで私たち
は、認知症の早期診断のための脳脊髄液バイオマーカーの開発
と実用化に取り組んでいます。さらに、簡便で侵襲性の低い認
知症マーカーとして血液マーカーの実用化に挑んでいます。そ
の成果として、最近、デスモステロールがアルツハイマー病の
血液マーカーになる可能性を報告しました。また、認知症の先
天的リスクを的確に把握するために次世代シーケンサーを活用し
た網羅的遺伝子解析を行い、認知症のゲノム解析を推進してい
ます。このような実用化研究を推進するために、全国の認知症
専門医療機関と共同し当研究所に認知症性疾患バイオリソースを
構築し、日本人・認知症患者さんのためのエビデンス創出をめざ
した活動を行っています。
During the last decade, there has been significant progress in understanding the pathophysiology of dementia. Although several candidate disease-modifying drugs against dementia including Alzheimer’s disease have been developed, clinical trials using these disease-modifying drugs have been failed to show the clinical efficacy. Considering that degenerative dementia develops the symptoms after long asymptomatic silent phase over decade, we need to establish biomarkers that enable the very early detection of the pathological process occurring in the brain. The aim of our research is the development and clinical application of cerebrospinal fluid (CSF) biomarkers for degenerative dementia. In addition to CSF biomarkers, we have explored blood-based biomarkers for Alzheimer’s disease that is less invasive and simple to perform in clinical practice. We recently reported that desmosterol is a novel blood-based biomarker candidate for Alzheimer’s disease. The other goal of our group is to elucidate the susceptible genes for dementia by comprehensive genome-wide analysis using next generation sequencer. In order to facilitate biomarker and genetics researches, we have established research consortium to collect large number of biofluid samples and genomic DNAs from patients with dementia by the collaboration with many clinical sites across Japan. Thus, we are working to translate research advances into improved diagnosis and therapeutics for patients with dementia and to find a way to cure and possibly prevent dementia.
遺伝子機能解析学分野・生命情報工学分野
Dept. of Molecular Genetics / Dept. of Bioinformatics
研究活動／生命科学リソース研究センター・バイオリソース研究部門
認知症の克服に向けたトランス
レーショナル研究を推進します。
D1ドーパミン受容体ノック ダウン(D1R KD)マウス D1R KDマウスはドキシサイ クリン（Dox）によりD1Rの発 現を調節できます。Dox 非 投与（図左）ではD1Rが発現 し、D o x投与（図右）では、 D1R発現が停止します。こ のマウスを用いて、運動、 学習・記憶におけるドーパミ ンの働きを研究しています。 胚盤胞期胚の内部細胞塊(ICM)および栄養外胚葉(TE)の抗体染色による区分け 胚盤胞期胚で、ICMは抗Oct3/4抗体で、TEは抗Cdx2抗体で明瞭に区別出 来ます。対比染色にDAPIを用いました。スケールバー:50μm笹岡 俊邦
教授
〈略歴〉 1990年 名古屋大学大学院 医学研究科 博士課程修了 1990年 日本学術振興会特別研究員 1992年 九州大学 生体防御医学研究所 附属発生工学実験施設 助手 1992年 米国タフツ大学医学部 神経科学部門 ポスドク研究員 1993年 米国マサチューセッツ工科大学 癌研究センター ポスドク研究員 1996年 国立精神・神経センター神経研究所 機能研究部 室長 2000年 国立精神・神経センター神経研究所 疾病研究第七部 室長 2003年 基礎生物学研究所 形質転換生物 研究施設 助教授 2010年 北里大学医学部 実験動物学単位教授 2013年 新潟大学脳研究所 生命科学リソース研究センター 動物資源開発研究分野 教授 〈業績例〉Chiken S, et al. Dopamine D1 receptor-mediated transmission maintains information flow through the cortico-striato-entopeduncular direct pathway to release movements. Cereb Cortex 25(12):4885-97 (2015).
ドーパミンは、運動機能、記憶や学習、意欲に重要な働きがある
と考えられています。本分野の研究課題として、重要な神経疾患
の一つであるパーキンソン病（PD）の運動障害に着目し、PDモデ
ル動物として、ドーパミン情報を伝えるドーパミン受容体や関連
分子の遺伝子操作マウスを開発し、標的分子の発現解析、運動
や学習・記憶の行動解析、神経回路の働きの解析により、運動
調節の仕組み解明と治療法開発への発展を目指しています。
また、本分野は全学共同利用の動物実験施設の管理運営を担当
し、高度化した動物実験の推進のため、マウス、ラット、ウサ
ギ、モルモット、イヌ、ブタ、サル、メダカなどを用いる動物実
験環境を整えるとともに、体外受精、胚移植、胚・精子の凍結
保存などの発生・生殖工学技術を用いた研究支援を行っていま
す。また、急速に進歩しているゲノム編集技術を取り入れ、遺伝
子操作動物作成の迅速化も進めています。これらの実験技術を
駆使して、動物実験環境をSpecific Pathogen Free (SPF)環境
に保持し、かつ計画的な動物の生産による迅速な研究の実施に
も貢献しています｡
Dopamine is considered to be closely related to controlling of motor function, learning and memory and motivation. Our research interest is focusing on understanding of the mechanism of motor control and developing of a novel therapeutic strategy regarding the motor symptoms of Parkinson’s disease, one of the major neurological disorder. We develop various model animals such as the genetically modified mice of dopamine receptor and related molecules and examine them by biochemical analysis of gene expression, behavioral analysis of motor and cognitive function and electrophysiological analysis of neuronal activity.
Another mission of our group is management of the animal facility of Niigata University and improvement of environment of animal experiments using mice, rats, rabbits, guinea pigs, dogs, pigs, monkeys and Japanese medaka. We perform research support activity using the reproductive and developmental engineering technologies such as in vitro fertilization, cryopreservation of embryos/sperms and provide services of production of genetically modified mice by the rapidly evolving genome editing technique. We ensure the microbiologically-controlled environment as the SPF (specific pathogen free) grade and contribute to facilitating progress of research by efficient production of animals using techniques described above.
動物資源開発研究分野
Dept. of Comparative & Experimental Medicine
研究活動／生命科学リソース研究センター・バイオリソース研究部門
運動・情・意の制御に
おけるドーパミンの
働きに着目して
研究しています。
遺伝性脳血管性認知症CARASILでみられる脳小血管の異常
脳に独自の様々な病気がありますが、その多くは根本的な治療
法がありません。我々の研究室では、脳の特性に注目し、これら
の病気の新しい診断方法、治療方法を開発することを目標として
います。脳の組織の特性は、その張り巡らされた特殊な血管機
構と、構成する特殊な細胞群にあります。また、脳の疾患の特性
は、特定のタンパク質が特定のシステムに蓄積するというシステ
ム選択性にあります。この組織と病気の特性に注目することが重
要です。脳研究所は、ヒトの病理標本を多数保有し、ヒトの脳疾
患を研究する上で大きな利点があります。この利点を生かし、疾
患脳で、これらの特性を理解し、その異常を解明することを目指
しています。現在の研究課題は、１）TDP-43の関連する筋萎縮
性側索硬化症でのRNA代謝のゆらぎ、２）脳血管性認知症に於け
る神経血管連関と、それを支える壁細胞生存メカニズムの解明、
３）ポリグルタミン病の進行抑制治療法とその評価方法の開発で
す。全く新しい視点で、神経疾患の克服を目指しています。
Our brain diseases are unique, while we have no therapeutic strategy for these diseases. We aim to develop diagnostic methods and therapeutic strategies for these diseases. For this purpose, we have to know the unique property of the brain and brain diseases. The brain has a neurovascular network consisting of unique cells. Most of the brain disease is accumulating the particular protein within distinct nervous systems. We focus on both these characters in our research by using more than thousand human brain samples stored in our institute. The brain bank gives us an excellent opportunity to elucidate the human brain disease. Our current research projects are, 1) elucidation of a fluctuation of RNA metabolism in the amyotrophic lateral sclerosis, 2) explanation of a mechanism for maintaining the neurovascular coupling which contributes a higher function of our brain, 3) developing the therapy and the new evaluation system for ataxia. From an entirely new perspective, we will address these issues.
分子神経疾患資源解析学分野
Dept. of Molecular Neuroscience
研究活動／生命科学リソース研究センター・脳科学リソース研究部門
脳の特性に注目し、
その病気の解明を
目指しています。
光学顕微鏡観察用ガラス 標本を収納している電動 式スタックランナー。ガラ ス標本は200万枚保存し ています。 超低温冷凍庫（-80℃）専用 室。 計32台に3万点の生 鮮凍結脳を収納し、デジ タルデータベース管理し ています。柿田 明美
教授
〈略歴〉 1989年 新潟大学医学部 卒業 1993年 新潟大学大学院医学研究科 博士課程修了 1993年 新潟大学医学部附属病院 医員・病理部 1995年 新潟大学脳研究所 助手・病理学分野 1997-1999年 コロンビア大学医学部（米国・NY市） ポスドク(文部省在外研究員) 2000年 新潟大学脳研究所 助教授・脳疾患解析センター 2011年 新潟大学脳研究所 教授 新潟大学大学院医歯学総合研究科 教授・脳病態病理学分野 〈業績例〉Nakashima M, et al. Somatic mutateons in the MTOR gene cause focal cortical dysplasia type IIb. Ann Neurol 2015; 78: 375-386.
脳研究所は設立当初から脳神経疾患の臨床病理学的研究を進め
て参りました。この長年にわたる地道な活動は、患者や家族の思
いを受け多くの臨床医や病理医が注いだ情熱と、研究所や本学
関係者の理解があって、はじめて継続し得たことだと思います。
当分野は研究所各分野と協力しつつ、こうした活動から蓄積され
てきたヒト脳神経疾患の組織標本リソースを管理し、それらを用
いた病態病理学的研究を進めています。脳研究所は、病理解剖
3,400例や手術生検20,000例からなる多数の標本リソースを有
しています。なかでも30,000点に及ぶ生鮮凍結脳組織は、本邦
およびアジア最大規模であり、世界的に見ても有数のリソースコ
レクションです。脳研究所が行っている事業：全国共同利用・共
同研究拠点の担当部門として、また本邦のブレインバンク中核拠
点として、脳腫瘍、筋萎縮性側索硬化症、難治てんかん、パー
キンソン病、統合失調症などに関する様々な共同研究課題を進め
ています。
The neurosurgeons, neurologists, and neuropathologists of Brain Research Institute, Niigata University, have performed high-quality clinicopathological practice for over 50 years. Through the experience, as an academic pathology department, we have built a comprehensive collection of human brain tissue resource obtained from consecutive autopsies and surgical resections. We take advantage of opportunities to advance the medical science through individual and collaborative research by using the tissue resource, for understanding pathomechanisms underlying brain disorders.
脳疾患標本資源解析学分野
Dept. of Pathology Neuroscience
研究活動／生命科学リソース研究センター・脳科学リソース研究部門
脳神経疾患の病態病理学的研
究を進め、本邦のブレインバ
ンク中核拠点として活動してい
ます。
ALS運動神経細胞内のTDP-43 mRNAの分布小型魚類の可視性を活 かした研究例 （A）小型魚類は稚魚が 透明であり、特定の行 動時の脳神経活動、発 生過程での細胞内小器 官の動き、生理状態あ るいは疾患状態での分 子動態を、生きたまま 非侵襲的に観察できま す。図はプルキンエ細胞のシグナル（金色）と全中枢神経のシグナル（青色）の 例。（B）水泳運動時（赤色）と眼振時（黄色）には異なる領域のプルキンエ細胞が 活性化します。（C）光遺伝学を用いた神経活動の改変やトレーサーによる解剖 学的な解析より描かれた小型魚類の小脳地図はヒトのそれと相同です。 シナプス可塑性および神経変性疾患の研究モデルとなるショウジョウバエ視細胞 （A）ショウジョウバエの複眼は約８００個の個眼からなり、それぞれ８つのタイプ の視細胞を含んでいます（R1-8）。（B）これらの視細胞（白色）はレチナから直接 脳に投射します。特にR7とR8はより高次な第二次視覚系中枢メダラに投射し ます。（C）視覚系中枢におけるコンフォーカル画像。視細胞で特異的に温度感 受性の陽イオンチャネルdTrpA1を発現させると、慢性的な高濃度Ca2+から 起こる興奮毒性から視細胞の変性が起こります。視細胞の軸索終末（白色）の 変性が経時的に進みます。
ヒトの脳の中には千億とも言われる神経細胞（ニューロン）とそれ
以上のグリア細胞が存在し、その機能を司っています。神経細胞
を星に例えるとさながら脳は小宇宙とも言えます。莫大な脳の神
経細胞およびその連絡を一つ一つ明らかにすることは不可能です
が、しかしミニチュア版の脳が存在すればそこから類推し正しい
結論を導きだすことは可能です。
私達は小型魚類とハエの中枢神経を研究することで、ヒトの脳内
で起きている現象を明らかにします。特に脳・神経機能の異常に
よっておこる疾患や障害の原因を明らかにし、その治療や理解に
結びつけます。我々人類は系統図において虫と祖先を共有し、そ
して魚類を経て進化してきました。確かにヒトにしかない構造物
もあるにはあります。しかし実はほとんどの脳・神経の構造や機
能は既に魚の段階から存在します。また中心的な神経の機能、
分子の働きはハエの段階から共通です。さらに小型魚類やハエに
おいてヒト疾患と同様の病態を再現することも可能です。私達の
研究室では魚やハエの脳・神経の働きを解明し、そこにおいて再
現されるヒト疾患を治療することで、これまで難しかったヒト神経
精神疾患の治療や理解につなげていきます。
There exist approximately 100,000,000,000 neurons in each human brain, and the number of glia cells is much more than that of neurons. Supposed that each neuron is a star in the Universe, we could compare the brain to a small Universe within. It is impossible to elucidate functions, anatomies and networks of all the neurons one by one, but we are able to reach a right conclusion if we handle a miniature brain and deduce common principles from the mini-brain.
This is the way that we have followed. We will disclose the phenomenon occurring in human brain by studying Fish brain and Fly brain. Especially our aim is to elucidate the mechanism of neurological diseases and disorders, deepening scientific and social understanding for some, or finding a drug for others. We human beings share the same ancestor with Insects in the phylogenetic tree, and have evolved exactly from Fish. It is true that there exist human specific structures, but most of the functions and structures in the human brain are preserved in Fish brain, and central functions and molecules are shared even with Fly brain. Furthermore we could replicate human neurological diseases in the miniature brain of the Fish and Fly. Our laboratory has tried uncovering the physiological functions and pathophysiology of the brain using Fish and Fly brains, and we will surely find therapies for neurological diseases and disorders.
脳病態解析分野（テニュアトラック）
Dept. of Neuroscience of Disease
研究活動／超域学術院
脳・神経のしくみと
その病気・障害につ
いて研究しています。
脳原発悪性リンパ腫の免疫グロブリン遺伝子の症例特異的塩基配列を推定し、 in situ hybridization法で確認しました。症例１特異的配列プローブを用いる と、症例１では強いシグナルが確認される一方、症例２および３では認められま せん。 A: Trp53遺伝子を全身で欠失させた上で、Nf1遺伝子を脳内細胞選択的に欠 損させたマウスにできた脳腫瘍（oligodendroglioma）。B: Ptc遺伝子を脳内 細胞選択的に欠損させたマウスにできた小脳原発腫瘍（medulloblastoma）。 C: Ptc遺伝子欠損のmedulloblastomaでは、脊髄播種も認められました。私たちの研究室では、従来の顕微鏡的な古典的形態病理学に加
え、組織培養やそれを用いた生化学的分析・遺伝子解析など、
その後に開発された新たな手法を用いて、様々な神経疾患の病
態について研究してきました。現在の主な研究対象は脳腫瘍（特
に小児脳腫瘍や悪性グリオーマ）の病態研究と精神神経作動薬の
薬理効果に関する研究ですが、その研究過程で、新しい研究手
技の開発にも携わっています。最近は、がん抑制遺伝子を細胞
選択的に破壊することによって発生する実験脳腫瘍モデルを確立
し、それを用いた新しい治療法の開発にも力を入れています。
We are in charge of the molecular neuropathological studies of brain tumors (especially pediatric tumors, malignant glioma) and effects of psychotropic drugs. In connection with these studies, we are engaged in molecular cloning of genes for brain-specific proteins and glioma-specific proteins. We are also engaged in producing genetically engineered mouse model of brain tumors, by destroying the function of tumor suppressor genes cell-type specifically.
